بررسی اثر ویژگی های ناپیوستگی بر مدول تغییرشکل توده سنگی با استفاده از مدل سازی آزمایش بارگذاری صفحه

چکیده
 وجود ناپیوستگی ها در توده های سنگی همواره به عنوان یک عامل ضعف و ایجاد ناهمسانی مطرح بوده و تلاش های زیادی برای مطالعه و شناسایی نحوه اثر گذاری آن انجام شده است. اثرات این ناهمسانی می تواند توسط نتایج آزمایشگاهی و یا مد لسازی عددی بررسی شود. آزمایش بارگذاری صفحه آزمایش بزرگ مقیاسی است که تمامی اثرات ناپیوستگی و سنگ بکر را درون خود دارد و رفتار توده سنگ را به عنوان یک مجموعه توصیف می کند. نتایج آزمایش بارگذاری صفحه انجام شده در طرح سد بختیاری نیز نمایانگر تفاوت مدول تغییرشکل توده سنگی برای دو جهت عمود برهم در یک ناحیه است. این مسئله موجب شد تا در این تحقیق آزمایش بارگذاری صفحه در مدل سازی شود و با تغییر زاویه شیب درزه ها Udec محیط ساختگاه سد بختیاری بوسیله نرم افزار با Udec مدول تغییرشکل در سایر حالت هایی که آزمایش واقعی انجام نشده محاسبه شود. نرم افزار استفاده از روش اجزا مجزا می تواند بلوک های مستقل را به عنوان سنگ بکر و سطوح تماس آنها را به عنوان ناپیوستگی در نظر بگیرد. این مدل سازی ها برای دو حالت یک و دو دسته درزه مشابه آنچه در ساختگاه سد قرار دارد انجام شده است. تمامی ویژگی های هندسی و مکانیکی ناپیوستگی مشابه آنچه در مطالعات شناسایی بدست آمده در نظر گرفته شده و تنها زاویه شیب درزه به عنوان یک پارامتر متغییر مورد تحلیل قرار گرفته است. با استفاده از این نتایج می توان جهت بحرانی در رفتار توده سنگی را شناسایی کرد. نتایج این مدل سازی مقادیر محاسبه شده در آزمایش درجا را تایید کرده و رفتار تغییرشکل توده سنگی را برای سایر حالت ها محاسبه کرده است. این نتایج به خوبی وجود ناهمسانی درتوده سنگی را نمایش داده و بر اهمیت در نظر گرفتن این مسئله در طراحی های مهندسی تاکید می کند. همچنین باید به این نکته اشاره کرد که استفاده همزمان از روش های عددی و مطالعات آزمایشگاهی می تواند باعث رسیدن به یک نقطه بهینه بین زمان و هزینه و نیازهای طراح از ویژگ یهای توده سنگ باشد.

واژه های کلیدی:

مدول تغییرشکل، توده سنگ، آزمایش بارگذاری صفحه

نویسندگان :

محمود یزدانی  ، زکیه حریف  ، عمار میرزایی

پنجمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1393)